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金属纳米材料具有独特的组织结构和物理、力学及化学性能,应用潜力极大,受到科学界的普遍关注。本文采用机械研磨法合成了镁基合金,并通过等通道转角挤压制备了纯铝及Al-3%Cu合金的超细晶块体材料。 通过将Mg、Al、Ti元素粉末混以聚乙烯乙二醇进行研磨的机械化学研磨法合成了Mg-5w%Al-10.3w%Ti镁基纳米合金。与常规粉末冶金法相比,该法合成的材料力学性能呈现出奇异的应变软化现象。透射电子显微镜分析表明,合金晶粒尺寸大多为20~30nm,个别晶粒的尺寸约为90nm;此外,观察到许多直径约3~7nm的纳米管。 采用等通道转角挤压(ECAE/ECAP)法对纯铝及Al-3%Cu合金进行挤压,对挤压过程中的组织演变规律,力学性能、组织稳定性以及影响组织演变的因素等进行了研究。结果表明,用ECAP技术将纯铝从初始晶粒尺寸约1.0mm细化到0.48μm; 太原理工大学硕士学位论文8次挤压后晶粒细化达到饱和,硬度达到最大,在150OC退火lh后组织保持稳定;相对于未挤压试样,14次挤压试样经5%压缩后呈现出高的屈服强度和加工硬化速率;低温挤压加快晶粒细化,4次挤压后即形成大角度晶界分割的等轴状晶粒。对Al一3%Cu合金在固溶态和时效态进行了ECAP挤压。透射电镜观察和硬度测试结果表明,单相固溶体在挤压后存在大量共格的析出相颗粒,其晶粒细化效果不如双相合金明显。时效合金中大量非共格析出相颗粒的存在加快ECAP晶粒细化,提高加工硬化速率。